KESİCİLER Hazırlayan ve Sunanlar Olgun Dişli 16006112040 -Uğur Demir 16006112015 Yunus Emre Emir 16006112005 -Emre Aytan 16006112026- Sezer Şahin 16006112034

Görevleri ve Çeşitleri Yüksek gerilimli ve büyük akımlı şebeke ve tesislerde, yük akımlarını açmaya ve kapamaya yarayan şalt cihazlarına kesici (disjonktör) denir. Kesici Kullanılma Sebepleri Yüksek gerilimli ve büyük akımlı şebekelerde devre açma işlemleri basit yapılı şalterlerle yapılamaz. Yük altında yapılan akım kesme işlemi esnasında arklar oluşmaktadır. Bu arklar, kontaklara zarar vererek kısa zamanda kullanılamaz hale getirmektedir. Bu sebeple yüksek gerilimli ve büyük akımlı şebekelerde devre açma ve kapama işlemleri kesicilerle gerçekleştirilir.

Kullanılan Gerilime Göre Kesiciler Kullanıldığı gerilime göre kesiciler; Alçak gerilim (AG) kesicileri Orta gerilim (OG) kesicileri Yüksek gerilim (YG) kesicileri, olmak üzere üç çeşittir.

Kesici Üretim Standartları Kesicilerin üretimi ulusal ve uluslararası belirli standartlara göre yapılmaktadır. Bu standartlar; TS (Türk Standartları), EN (Europe Norm– Avrupa Normu), VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker–Alman Elektroteknik Birliği), IEC (International Elektrotechnical Commission– Uluslararası Elektroteknik Komisyonu) ve Kuvvetli Akım Tesisleri yönetmeliğidir.

Trafo Kesicileri Yüksek gerilimli ve büyük akımlı şalterlerde, yük akımını ve kısa devre akımlarını kesmeye yarayan cihazdır. Yüksek gerilim iletim hatlarında oluşan kısa devrelerde ve yük altında açma ve kapama yapan cihazdır.

Yüksek Gerilim Kesicileri

Alternatif Akımın Açılması ve Ark Olayı Alternatif akım iletiminde devreyi kesmek için kontaklı anahtarlar kullanılır. Kapalı kontaklar açılmak suretiyle akım kesilir. Bu esnada alternatif akımın zamana göre yönü ve şiddetinin değişmesi özelliğine göre kıvılcımlar oluşur. Bu kıvılcımlara ark ya da şerare adı verilir. Kontaklarda oluşan bu arklar söndürülmediği (yok edilmediği) takdirde kontaklara ve bağlı bulunduğu anahtara zarar verir.

Kesici İşletme Mekanizması Çeşitleri Kesicilerde işletme ve çalışma esnasında açma ve kapama işlemleri çeşitli mekanizmalarla gerçekleştirilir. Bu mekanizmalar şunlardır; Elle kurmalı yaylı tip mekanizma Motorla kurmalı yaylı tip mekanizma Basınçlı havalı tip mekanizma Elektromanyetik bobinli tip mekanizma

Elle ve Motorla Kurmalı Yaylı Mekanizma

Arkın Söndürüldüğü Ortama Göre Kesici Çeşitleri ve Özellikleri Kesicilerin üretimi ve çeşitleri arkın söndürüldüğü ortama göre belirlenir. Kesicilerin gruplandırmasışöyledir; SF6 gazlı kesiciler Vakumlu kesiciler Basınçlı hava üflemeli kesiciler Tam yağlı kesiciler Az yağlı kesiciler Manyetik üflemeli kesiciler

 SF6 Gazlı Kesiciler Kontaklarda meydana gelen arkın özel bir gaz ile söndürüldüğü kesicilerdir. Elektro negatif bir gaz olan SF6 (Kükürt Hekzaflorür)kullanılır. Ark söndürme işlemi, SF6 gazının hareketli kontaktaki piston yardımı ile sıkıştırılıp ark üzerine püskürtülmesi ile gerçekleşir. Hacimlerinin küçük olması, özellikle kapalı mekanlarda kullanıma uygun olması, SF6 gazının iyi bir yalıtkan olması, çok sık bakım gerektirmemesi gibi nedenlerden dolayı OG ve YG sistemlerinde çok kullanılan bir kesici çeşididir.

Vakumlu Kesiciler Bu tip kesicilerde ark söndürme işi, havası tamamen boşaltılmış ( 10-6 – 10-9 ) bir vakum tüpünün içinde olmaktadır. Vakum tüpü bulunan hareketli kontağın sabit kontaklardan ayrılması ile kontaklar arasında bir metal buharı arkı oluşur. Bu metal buharı ark sönünceye kadar devam eder ve akım sıfıra düşünce ark söner. Kondanse olan (sıvı hale dönüşen) metal zerrecikleri tekrar kontaklara döner ve böylece kontak malzemesinin aşınması önlenmiş olur. Yüksek performansı, az bakım gerektirmesi ve elektriksel özelliklerinden dolayı OG şebekelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Basınçlı Hava Üflemeli Kesiciler Kesicilerin açma ve kapaması anında hareketli ve sabit kontaklarda meydana gelen arkın basınçlı hava yardımı ile soğutulması esasına göre çalışırlar. OG ve YG sistemlerinde dahili ve harici olarak kullanılırlar. Basınçlı havanın temini için hava kompresörleri, yüksek basınçlı havanın dağıtımı, depolanması, hava tankı, boru tesisatı gibi ek donanımlar gerektirir ve çok pahalıdır. Ayrıca açma ve kapama işlemleri de çok gürültülüdür. Bu sakıncalarından dolayı imalattan kaldırılmaktadır.

Tam Yağlı Kesiciler Bu kesicilerde kontaklar, trafolarda olduğu gibi içi yağ ile dolu bir kazana yerleştirilmiştir. Fazların hepsi aynı yağ kazanı içerisindedir. Yağın görevi yalıtkanlık sağlamaktan ziyade kontakların açılıp kapanması sırasında oluşan arkı söndürmektir. Hareketli kontak sabit kontaktan ayrılırken devreyi açar ve bu anda meydana gelen ark yağı buharlaştırır.

Az Yağlı Kesiciler Tam yağlı kesicilerin geliştirilmiş şeklidir. Bu tip kesicilerde her faza ait kontaklar, ayrı izolatör ve hava aralığı ile birbirinden ayrı bulunmaktadır. Ayrıca her faza ait yağ hücreleri de ayrıdır. Boyutlarının küçük ve maliyetlerinin ucuz olmasından dolayı her gerilim kademesinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Manyetik Üflemeli Kesiciler Bu tip kesicilerde, açma sırasında demir karkas kullanılarak akımın tabii mıknatıs alanı şiddetlendirilir ve ark bir yöne itilir. Bu alanın üfleme etkisiyle ark levhalar arasına itilerek dışarı atılır. Burada ark ısı konveksiyonu ve türbülansla soğutulmuş olur.

Kesici Bağlantı İşlem Sırası Kesicinin yerine montajı yapıldıktan sonra bağlantı işlem sırası şu şeklide olmalıdır; Önce kesicinin kutupları üzerinde bulunan terminallerden bara bağlantıları yapılır. Yandaki resimde kesici kutbunun üstünde görünen kısım ayırıcıya, alttaki kısım ise akım trafosuna bağlanır.

Sonraki aşamada kesici işletme mekanizması içindeki elektrik bağlantıları yapılır. Bunun için kesicinin imalatçısı tarafından, kesici ile birlikte gönderilen elektrik bağlantı şemasına göre hareket edilir. Bu bağlantı şeması yönetmelikte aşağıdaki şekilde oluşturulmuştur.

Örnek kesici elektrik bağlantı şeması

Kesici Otomatik Kumanda Sistem Özelliği Bütün enerji iletim ve dağıtım istasyonlarında, kesiciler ve ayırıcıların kumandaları ile güç trafolarının kademe kontrolları yakın/ uzak/ bölgesel kumanda merkezinden kumanda edilir. Bu kumanda sistemleri PLC (Programlanabilir Lojik Kontrol) cihazları ile, çeşitli programlarla yönlendirildiği gibi SCADA sistemi ile kontrol, kumanda ve izleme yapılabilmektedir.

Kontrol ve Kumanda Sistemi İstenilen kontrol senaryolarını gerçekleştiren birimdir. Bu birimler için çoğunlukla PLC ‘ler (Programmable Logic Controller) kullanılır. Sahadaki kontrol elemanlarından gerekli sinyalleri toplar ve üzerindeki yüklü programa göre sahaya komutlar gönderir. PLC sistemine gelen dijital sinyaller; motorlu şalterlerin açık/kapalı ve termik arıza sinyalleri, otomatik/manuel sinyalleri, birtakım arıza sinyalleri gibi sinyallerdir. Akım/gerilim/güç/güç faktörü çeviricilerinden gelen sinyaller ise analog sinyallerdir. PLC sistemi sahadan gelen bu sinyallere göre motorlu şalterlere kumanda edecek dijital sinyaller üretir.

Komut Gönderme ve İzleme Sistemi Kontrol ve kumanda sisteminin kontrolü altında bulunan tüm noktaların izlenebildiği ve kumanda edilebildiği bilgisayardan oluşmaktadır. Bilgisayarda, otomasyon sistemine izlenebilirlik, bir merkezden kumanda ve kontrol etme, rapor alma gibi özellikler kazandıran özel bir yazılım çalışır.

SCADA yazılımının başlıca özellikleri şöyle sıralanabilir: Saha elemanlarına kumanda emri gönderme, Saha elemanlarının durumlarını izleme, Enerji parametrelerini izleme ve sabit diske kaydetme, Enerji parametre grafikleri Arızaları takip etme.

NOT….!! Supervisory Control And Data Acquisition kelimelerinin ilk harfleri ile oluşturulan SCADA ;“Merkezi Denetleme Kontrol ve Veri Toplama” sistemi olarak adlandırılmaktadır. SCADA sistemleri geniş alana yayılmış tesislerin tek bir merkezden bilgisayar, cep telefonu veya tablet gibi cihazlarla izlenebildiği bir sistemdir ve temel olarak bir yazılımdır.

Saha Kontrol Ekipmanı Motorlu şalter ve mikroişlemci kontrollü ölçme ve koruma röleleri gibi elemanlardır.

KORUMA ELEMANLARI

İletim ve Dağıtım Hatlarında Oluşan Yüksek Gerilim Nedenleri Yüksek gerilim hatlarında meydana gelen arızaların çoğu aşırı yüksek gerilimden meydana gelir. Bu aşırı yüksek gerilim hatlarda ve bu hatlara bağlı olan birçok cihazda arızalara neden olur. Aşırı gerilimler cihazlardaki yalıtkan maddede delinmelere neden olabilir. Bunun sonucu olarak hatlarda ve cihazlarda kısa devrelere neden olarak cihazlara zarar verir. Aşırı yüksek gerilimlerin zararlarını yok etmek veya azaltmak için çeşitli aygıtlar kullanılarak önlem alınır. Bu aygıtlardan bazıları da parafudur ve yüksek gerilim sigortalarıdır. Aşırı yüksek gerilimler meydana geliş nedenlerine göre iki kısımdır: İç Aşırı Gerilimler ve Dış Aşırı Gerilimler.

İç Aşırı Gerilimler Yüksek gerilim hatları daha önce de belirttiğimiz gibi hatları birbirine bağlama kısa devreler, fazların teması gibi nedenlerden dolayı aşırı gerilim meydana gelebilir. Bu aşırı gerilimler yalnızca elektrik şebekelerinden meydana geldiği için iç aşırı gerilimler adı verilir. İç aşırı gerilimler şebekenin karakteristik özelliğinden dolayı orta veya yüksek frekanslı, az veya çok sönümlü ve çoğunlukla kısa sürelidir. Genellikle işletme frekansının yarı periyodunda söner.

Dış Aşırı Gerilimler Atmosferik olaylardan meydana gelen aşırı gerilimlere dış aşırı gerilimler adı verilir. Yüksek gerilim hatlarında dış aşırı gerilimler iki nedenden kaynaklanır: Bunlardan birincisi faz veya toprak hattına yıldırım düşmesiyle meydana gelir. İkinci neden ise yıldırım bulutundaki elektrik yükünün etkisiyle hatta elektrik yükü dalgası oluşarak yüksek gerilim meydana gelmesidir. Cihazların yalıtımları, iç aşırı gerilimlere dayanabilecek düzeyde imal edilmektedir. Ancak dış aşırı gerilime karşı uygun topraklama sistemleri ile koruma aygıtları olarak eklatörler ve parafudurlar kullanılır.

Parafudurlar ve Görevleri Yüksek gerilim cihazlarının hat arızaları, yıldırım düşmeleri ve kesici açması gibi manevralar sonucu meydana gelen aşırı ve zararlı çok yüksek gerilim şoklarının ve enerji iletim hatlarında meydana gelen yürüyen dalgaların hasar etkisini önleyen cihazlara veya kısaca enerji nakil hatlarında meydana gelen aşırı gerilimi toprağa deşarj eden koruma elemanlarına parafudur denir. Parafudurun koruma görevlerinden başlıcaları şunlardır: Hat arızaları sonucu oluşan yüksek gerilimler, Geçici olaylar sonucu ortaya çıkan yüksek gerilimler, Yıldırım etkisi ile oluşan yüksek gerilimler, Devre açma- kapama sırasında endüksiyondan dolayı oluşan yüksek gerilimler.

Parafudurların Çeşitleri ve Yapısı Yapılışlarına Göre Parafudurlar Değişken Dirençli Parafudurlar Metal Oksit Parafudurlar Borulu Parafudurlar Deşarj Tüplü Parafudurlar

Değişken Dirençli Parafudurlar Aşırı gerilimleri, gerilime bağlı değişken dirençler üzerinden topraklamak suretiyle sınırlar. Bunlarda ark akımı, değişken dirençler yardımıyla kolayca kesilebilecek bir değere kadar indirilir ve bu dirençlerle seri bağlı elektrotlar yardımıyla kesilir. Genel olarak ark akımı dolayısıyla şebekede fark edilir bir gerilim düşmesi meydana gelmez. Değişken dirençler Değişken dirençli parafudur

Metal Oksit Parafudurlar Metal oksit parafudurlarda aktif eleman olarak değişken direnç yerine yarı iletken malzeme, çinko oksit (Zn O) bloklar kullanılır. Bunlarda seri eklatör yoktur. Dolayısıyla bunlar değişken dirençli parafudurlara göre daha basit ve güvenli çalışır. Metal oksit parafudurların ana elemanı olan metal oksit dirençler başta çinko oksit (ZnO) olmak üzere az miktarda bizmut oksit (BiO), mangan oksit (MnO) ve antimon oksit (SbO) ihtiva eder. Metal oksit parafudurlar

Borulu Parafudurlar Aşırı gerilimleri, ark üzerinden dirençsiz bir bağlantı yardımıyla topraklamak şeklinde sınırlar. Ark akımı, boru içinde meydana gelen basınçlı gaz ile kesilir. Ark akımı: TS 460 /1983’e göre izleme akımı boşalma akımının geçişini izleyen ve şebeke gerilimi altında parafudurdan geçen akımdır.

Deşarj Tüplü Parafudurlar Aşırı gerilimleri bir ark üzerinden dirençsiz bir bağlantı yardımıyla topraklamak suretiyle sınırlar. Fakat bunlarda ark akımının kesilmesi şebeke gerilimine bağlıdır.

Gerilimlerine Göre Parafudurlar Alçak Gerilim Parafudurları Yüksek Gerilim Parafudurları

Alçak Gerilim Parafudurları Havai hatlarla beslenen alçak gerilim tesisatları, S tipi veya gecikmeli abone devre kesicisinden hemen sonra korunmalıdır. Parafudur, elektrik tablosunun toprak hattına bağlanmış olmalıdır. Bu parafudurlar entegre bir termik koruma ile teçhiz edilmiş olup bir kaide ve mekanik sinyalizasyonlu işaret lambalı çıkartılabilen bir yedek modülden meydana gelmektedir. Yeşil işaret lambası “parafudur çalışır konumda” demektir, kırmızı işaret lambası “yedek modülün değişmesi gerekir” anlamı taşır. Alçak gerilim parafudurları, 5 kA’lik 20 darbeyi kaldıracak şekilde tasarlanmıştır. Çalışma gerilimi monofaze için 250 volt, trifaze için 400 volt’tur. Parafudurun yapısında çinko oksitten oluşmuş varistör vardır.

Alçak gerilim parafudur iç yapısı

NOT….!!! Parafudur ve paratoner karşılaştırılması Parafudur bağlı olduğu sistemi veya ekipmanı enerji veya besleme hatları üzerinden gelebilecek aşırı gerilimlere karşı koruma sağlayan ekipman olarak tanımlanmaktadır. Paratoner ise doğrudan doğruya yapıyı veya binayı yıldırıma karşı koruyan bir ekipmandır

Yüksek Gerilim Parafudurları Yüksek gerilim parafudurları; enerji nakil hatlarının, trafo merkezlerinin, yüksek gerilim kablolarının, şalt sahalarının iç ve dış aşırı gerilimlerden korunması amacıyla kullanılır. Kullanılan gerilim miktarı arttıkça parafudur boyutları da büyümektedir. Yüksek gerilim parafudurları

Tesisatın Özelliğine Göre Parafudurlar Parafudurlardan uzun süre faydalanabilmek için üzerindeki etiket değerlerine bakılarak uygun devrelere bağlanmaları gerekir.

Faz Parafudurlar Faz iletkeni ile toprak arasına yerleştirilen parafudurlardır (Şekil 1.6’a bakınız). Parafudur topraklamaları ayrı yapılmalı ve toprak geçiş direnci 4 ohm’dan küçük olmalıdır. Şekil 1.6: Faz parafuduru

Yıldız Noktası Parafudurlar Yıldız noktası (trafo sargıları) ile toprak arasına yerleştirilen parafudurlardır

Parafudur Ayırıcıları Parafudurlarda nadiren meydana gelen arızalar sonucunda enerji hatlarında kısa devreler olabilir. Kısa devre olan parafudurların arızaya rağmen hatta bağlı kalması durumunda, sisteme yeniden enerji verilmesinde problemlerle karşılaşılabilir. Bu nedenle parafudurlarda istendiğinde bulunan parafudur ayırıcıları sayesinde arızalı parafudurlar sistemden ayrılırken hattın kısa zamanda yeniden işletime alınması da sağlanır. Ayrıca parafudur gövdesinden farklı renkteki tasarımı sayesinde arızalı parafudurun yer seviyesinden kolayca fark edilmesini de sağlar. Parafudurun toprak ucuna seri bağlanır ve arızalı parafuduru sistemden ayırmak amacıyla kullanılır. Resim 1.7: Parafudur ayırıcı

Parafudur Darbe Sayıcı Darbe sayıcı, belirli bir sınırının üzerinde olup parafudur tarafından soğurulan aşırı gerilim darbelerinin sayısını kaydeder. Buna ilave olarak parafudur sızıntı akımı ölçülür ve gösterilir. Şekil 1.8: Darbe sayıcı gösterici

BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ